فهم العائد على الاستثمار وفترة الاسترداد لأنظمة تخزين الطاقة

مع استمرار ارتفاع تكاليف الطاقة وزيادة انتشار الطاقة المتجددة، أصبحت أنظمة تخزين الطاقة (ESS) بسرعة جزءًا لا غنى عنه في البنية التحتية الحديثة للطاقة.

قبل القيام بالاستثمار، يجب على كل مالك منزل أو شركة أن يطرح السؤال نفسه: "هل تخزين الطاقة يستحق العناء من الناحية المالية؟

هناك مؤشران رئيسيان يحددان الإجابة: العائد على الاستثمار (ROI) وفترة الاسترداد.

ما هو العائد على الاستثمار في تخزين الطاقة؟

يقيس العائد على الاستثمار العائد الاقتصادي لمشروع تخزين الطاقة على مدى دورة حياته مقارنة بتكلفته الأولية. وعادة ما يتم التعبير عنه كنسبة مئوية ويعكس الربحية والكفاءة الإجمالية للاستثمار.

العائد على الاستثمار الصيغة

عائد الاستثمار (%) = (إجمالي الإيرادات مدى الحياة - إجمالي تكلفة الاستثمار) ÷ إجمالي تكلفة الاستثمار × 100%

على سبيل المثال، إذا كانت تكلفة نظام ESS التجاري $100,000 وتوفر $20,000 في فواتير الكهرباء سنوياً، فإن العائد التراكمي لمدة خمس سنوات يساوي الاستثمار الأولي - مما يؤدي إلى متوسط عائد استثمار سنوي يبلغ حوالي 20%.

ما هي فترة الاسترداد؟

تشير فترة الاسترداد إلى الوقت اللازم لصافي الوفورات التراكمية لاسترداد الاستثمار الأولي.

يمكن تقسيمها إلى نوعين:

• فترة الاسترداد الثابتة:
  إجمالي الاستثمار ÷ صافي الوفورات السنوية
• فترة الاسترداد الديناميكية:
  تم تعديلها باستخدام التدفق النقدي المخصوم (DCF) لمراعاة القيمة الزمنية للنقود - وهذا أكثر دقة ولكنه يتطلب المزيد من النمذجة المالية.

على سبيل المثال، ينتج عن استثمار بقيمة $1 مليون تيرابايت مع صافي وفورات سنوية صافية قدرها $200,000 تيرابايت فترة استرداد ثابتة تبلغ خمس سنوات، ولكن عند تطبيق معدل خصم 51T3T، يمتد الاسترداد الديناميكي إلى حوالي ست إلى سبع سنوات.

العوامل الرئيسية التي تؤثر على عائد الاستثمار وفترة الاسترداد

تكلفة النظام

تظل التكلفة الأولية هي العامل الأكثر أهمية في تحديد عائد الاستثمار.

• تتراوح تكلفة الأنظمة السكنية عادةً بين $10,000 و$15,000.
• يمكن أن تتراوح قيمة الأنظمة التجارية والصناعية (C&I) من مئات الآلاف إلى أكثر من مليون دولار.

تؤثر كيميائيات تخزين الطاقة المختلفة أيضًا على عمر النظام وتكاليف الصيانة، مما يؤثر في نهاية المطاف على العائد على الاستثمار على المدى الطويل.

تستحوذ حزم البطاريات والمكونات ذات الصلة (مثل أجهزة الكمبيوتر الشخصية) على 50-65% من إجمالي تكلفة النظام، بمتوسط أسعار بطاريات $150-250 لكل كيلووات ساعة. وبالتالي فإن النظام المنزلي الذي تبلغ سعته 20 كيلوواط/ساعة سيكلف حوالي $10,000 في المجموع.

تدفقات الإيرادات والمدخرات

تولد أنظمة تخزين الطاقة قيمة من خلال قنوات متعددة:

• بالنسبة للشركات: توفير الطاقة في أوقات الذروة، وخفض رسوم الطلب، والمشاركة في خدمات الشبكة أو تنظيم التردد.
• بالنسبة لأصحاب المنازل: تحسين الاستهلاك الذاتي للطاقة الكهروضوئية، وتجنب معدلات الذروة، وتوفير طاقة احتياطية.

تُظهر بيانات الصناعة أن مشاريع أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية النموذجية تحقق عائدًا على الاستثمار في غضون 3-5 سنوات، خاصة في الأسواق ذات معدلات وقت الاستخدام المواتية وسياسات الحوافز.

السياسات والحوافز

يمكن أن تؤدي الإعانات الحكومية والإعفاءات الضريبية إلى تقصير فترات الاسترداد بشكل كبير.

• مركز التجارة الدولية الفيدرالي الأمريكي: بموجب المادة 48 من قانون الإيرادات الداخلية، تكون أنظمة تخزين الطاقة مؤهلة للحصول على الائتمان الضريبي 30%.
• برنامج كاليفورنيا لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة نظيفة: يقدم حوافز إضافية تصل إلى $1,000 لكل كيلوواط ساعة.
• في الصين، يمكن لسياسات تعويض القدرات في بعض المناطق (على سبيل المثال، منغوليا الداخلية) أن تدفع معدلات العائد الداخلي للمشروع إلى ما يزيد عن 151 تيرابايت 3 تيرابايت.

لنأخذ أسرة نموذجية في كاليفورنيا كمثال، على افتراض أن الأسرة تخطط للاستثمار في نظام تخزين الطاقة الشمسية زائداً 20 كيلوواط ساعة.

يبلغ متوسط تكلفة بطاريات الليثيوم حاليًا حوالي 150-250 دولارًا أمريكيًا لكل كيلوواط ساعة. وتمثل حزمة البطارية والمكونات الداعمة مثل نظام تحويل الطاقة حوالي 50%-65% من إجمالي استثمار النظام.

وبناءً على ذلك، تُقدَّر التكلفة الإجمالية لنظام تخزين منزلي بقدرة 20 كيلوواط/ساعة بحوالي 10,000 دولار أمريكي.

وفقًا للمادة 48 من قانون الإيرادات الداخلية الأمريكي (26 USC القسم 48)، فإن أنظمة تخزين الطاقة المؤهلة مؤهلة للحصول على ائتمان ضريبي استثماري فيدرالي 30%.

بعد تطبيق هذا الاعتماد، ينخفض صافي الاستثمار الأولي للنظام إلى حوالي 7,000 دولار أمريكي.

في إطار شركة Pacific Gas and Electric (PG&E) هيكلية تعريفة فترة التقسيط بالتقسيط:

• يبلغ سعر ساعة الذروة حوالي 0.55 دولار أمريكي/كيلووات ساعة,
• يبلغ السعر خارج أوقات الذروة حوالي 0.28 دولار أمريكي/كيلووات ساعة,

مما يؤدي إلى فرق فعلي في السعر يبلغ 0.27 دولار أمريكي/كيلووات ساعة بين فترات الذروة وخارج الذروة.

مع الأخذ في الحسبان كفاءة الرحلة ذهابًا وإيابًا وخسائر تحويل العاكس، تقدر الكفاءة الكلية للنظام بحوالي 851 تيرابايت 3 تيرابايت.

في ظل هذه الافتراضات، يمكن للنظام تفريغ حوالي 17 كيلوواط/ساعة من الطاقة القابلة للاستخدام يوميًا (20 × 851 تيرابايت 3 تيرابايت)، وهو ما يترجم إلى توفير يومي في الكهرباء يبلغ حوالي 4.6 دولار أمريكي.

وفورات سنوية ≈ $1,675/سنة

وفقًا لذلك، يتم حساب فترة الاسترداد الثابتة على النحو التالي: 7,000 7 ÷ 1,675 ≈ 4.2 سنوات.

وباختصار، في ظل التسعير التفضيلي لفترة الاستخدام اليومي ودعم مركز التجارة الدولية, يمكن لمالك المنزل في كاليفورنيا استرداد الاستثمار في أربع سنوات تقريبًا.

وعلى سبيل المقارنة، تستفيد أنظمة تخزين الطاقة التجارية والصناعية من وفورات الحجم - فهي تتميز بتكاليف أقل لكل وحدة ومعدلات استخدام أعلى، مما يؤدي إلى فترات استرداد أقصر بكثير من الأنظمة السكنية.

الملف الشخصي للحمل وخصائص الاستهلاك

إذا كان لدى الشركة منحنى حمل متقلب مع ذروة طلب مركّز ورسوم طلب مرتفعة، فإن تخزين الطاقة يوفر تخفيضاً كبيراً في التكلفة من خلال توفير الطاقة في أوقات الذروة.

وعلى العكس من ذلك، إذا كان الحمل مستقرًا وكانت هياكل الأسعار بسيطة، فسيكون عائد الاستثمار أقل بكثير.

العمر الافتراضي والكفاءة

كلما طال عمر البطارية وانخفض معدل تدهورها، زاد العائد على المدى الطويل.

فالنظام الذي يعمل بشكل موثوق لمدة 15 عاماً يمكن أن يدرّ ما يقرب من ضعف العوائد التي يحققها النظام الذي يدوم لثماني سنوات فقط.

في الأسواق التي تعتمد فيها الربحية على التسعير حسب فترة الاستهلاك والطلب، يكون اختيار منصة تخزين الطاقة المناسبة أمرًا بالغ الأهمية.

تستخدم حلول GODE لتخزين الطاقة في قطاعي C&I بطاريات LFP الآمنة مع أنظمة ذكية لإدارة الطاقة، مصممة لتقصير فترات الاسترداد مع الحفاظ على الموثوقية على المدى الطويل.

متى لا يستحق تخزين الطاقة الاستثمار؟

على الرغم من أن تخزين الطاقة يوفر العديد من المزايا، إلا أنه قد لا يكون مجديًا من الناحية المالية في جميع الحالات. وفيما يلي سيناريوهات يميل فيها العائد على الاستثمار إلى أن يكون ضعيفاً:

هيكليات الأسعار الثابتة بدون فروق أسعار الاستهلاك الإضافي

تتمثل إحدى القيم الأساسية للتخزين في تحويل الوقت - الشحن خلال ساعات التكلفة المنخفضة والتفريغ خلال ساعات الذروة.

في حالة عدم وجود تسعير فترة السماح بالتخزين أو إذا كان الفارق السعري ضئيلاً، فإن الحالة الاقتصادية للتخزين تنهار.

شبكة عالية الموثوقية وأقل قدر ممكن من الانقطاعات

بالنسبة للعديد من المستخدمين، فإن قيمة الطاقة الاحتياطية للتخزين لا تقل أهمية عن عائد الاستثمار. ومع ذلك، في المناطق التي تتمتع بشبكات موثوقة للغاية وانقطاعات ضئيلة في التيار الكهربائي، تصبح قيمة التأمين هذه ضئيلة.

اسأل نفسك: "هل سأدفع عدة آلاف من الدولارات لمجرد تجنب بضع ساعات من الانقطاع كل عام؟

في العديد من مجتمعات الشبكات الحديثة، من المحتمل أن تكون الإجابة الصادقة هي لا.

أنماط التحميل المنخفضة أو المشتتة

تعتمد أنظمة تخزين الطاقة على الحجم والطلب المركّز.

إذا كانت ذروة الطاقة لديك طفيفة أو متقطعة، فإن معدل استخدام النظام - وبالتالي الربحية - سيكون منخفضًا.

عدم وجود حوافز أو إعانات حكومية

تُعد الحوافز الحكومية حالياً أهم محفز لاعتماد التخزين.

يمكنها تقصير فترة الاسترداد بشكل مباشر، خاصة خلال المراحل الأولى من النشر.

في هذه الحالات قد تتجاوز فترة الاسترداد 10 سنوات، مما أدى إلى جاذبية مالية محدودة.

كيفية اتخاذ قرار استثماري ذكي بشأن تخزين الطاقة

تخزين الطاقة ليس حلاً واحداً يناسب الجميع.

قبل الاستثمار، يجب أن يتضمن التقييم الشامل والمخصص ما يلي:

• مراجعة فواتير المرافق لتحديد فروق أسعار التعرفة حسب الاستخدام اليومي
• تقييم موثوقية الشبكة في منطقتك
• تحليل ملفات تعريف الأحمال لتحديد المدخرات المحتملة
• البحث في جميع برامج الحوافز (الفيدرالية والولائية والمحلية)
• الحصول على عروض أسعار متعددة للتركيب وتشغيل محاكاة عائد الاستثمار

يصبح تخزين الطاقة استثماراً حكيماً في الطاقة فقط عندما تشير البيانات إلى فترة استرداد معقولة.

وبخلاف ذلك، قد يؤدي تخصيص الأموال لترقية كفاءة الطاقة أو الأصول البديلة إلى تحقيق عوائد أفضل.

الخاتمة

مع تحوّل العالم نحو طاقة أنظف، تبرز أنظمة تخزين الطاقة كأدوات أساسية لتحقيق الاستقلالية في مجال الطاقة والعوائد المستدامة. سواء كنت صاحب منزل يهدف إلى خفض تكاليف الكهرباء أو مستخدمًا في قطاع الأعمال التجارية والصناعية يسعى إلى تحقيق عائد استثمار أعلى، فإن الاستفادة من الحوافز وهياكل أسعار التعريفة الزمنية يمكن أن تحقق عائدًا في غضون سنوات قليلة. اكتشف GODE حلول تخزين الطاقة الذكية اليوم وفتح مستقبل عالي العائد ومنخفض الكربون.